活性炭负载Fe(Ⅲ)氧化物去除水中的磷酸根

利用活性炭负载铁氧化物制备了复合吸附剂,并用于水中磷酸根的去除.采用BET,SEM及XRD等手段对复合吸附剂的物理化学特性进行了表征,用静态吸附实验方法比较研究了复合吸附剂和活性炭从水溶液中吸附磷酸根的性质.结果表明:复合吸附剂具有快的吸附速度和高的吸附容量,其吸附磷酸根的性质受溶液pH值、铁含量及阴离子浓度的影响.在pH=3.0时,复合吸附剂对磷酸根的吸附容量为98.39 mg/g,而活性炭为78.90 mg/g.相比之下,Freundlich模型比Langmuir模型能更好地描述复合吸附剂和活性炭对磷酸根的吸附过程;而Lagergren二级方程却能很好地描述复合吸附剂对磷酸根的吸附动力学.水合氧化铁/活性炭复合吸附剂吸附磷酸根为吸热过程.     

微波热裂解-KOH活化制备杏壳活性炭及其对甲基橙的吸附性能

以陇东地区生物质废弃物杏壳为原料,采用微波热裂解-KOH活化联合法制备活性炭,研究了微波功率和时间,活化过程中KOH溶液的浓度、用量、浸渍时间、加热活化温度和时间对活性炭吸附性能的影响;以甲基橙为染料模拟印染废水,研究了甲基橙初始浓度、振荡吸附时间和活性炭用量对吸附效果的影响。结果表明:微波功率800W,热裂解30min,生物炭的收率为56%;KOH溶液的浓度为25%,碱/炭为2.5∶1,活化温度800℃,加热活化1.5h,所制备活性炭的碘吸附值为1332mg/g,比表面积为1223m2/g,总孔体积为0.68cm3/g,活性炭的得率为32.7%;甲基橙浓度为250mg/g,振荡吸附240min,活性炭用量为每100mL甲基橙溶液0.15g时,甲基橙去除率高达99.78%;吸附过程符合准二级动力学方程。     

椰壳活性炭去除染料的应用研究

本文以农业废弃物椰壳为原材料,采用化学活化法制备生物炭-椰壳活性炭,利用椰壳活性炭作为吸附剂吸附去除水中阴离子染料刚果红和阳离子染料孔雀石绿,同时考察了不同因素对去除效果的影响以及最大吸附容量。结果表明:椰壳活性炭对刚果红和孔雀石绿都有很好的去除效果,去除率可达93.2%和96.5%,吸附容量可达228.1mg/g和258.6mg/g。     

水生植物基氧化镁/生物炭材料的优化制备及其吸附评价

以一种水生植物凤眼莲为原料，利用浸渍-焙烧一步制备了一种氧化镁/生物炭复合材料(MgO-WBC),通过正交选出最优工艺条件进行制备和表征，吸附实验考察了氨氮初始浓度、反应时间和反应温度对吸附过程的影响。结果表明：最佳制备工艺为氯化镁投加量0.015mol/g,固液比30∶1,焙烧温度600℃,焙烧时间1.5h。MgO负载到复合材料表面。MgO-WBC对氨氮的吸附过程符合伪二阶动力学方程，Freundlich模型对吸附行为的拟合更好，25℃时对低浓度氨氮溶液的吸附量可达6.68mg/g。通过热力学数据可知吸附过程吸热，可自发进行。     

Fenton试剂预活化污泥制备活性炭及对腐殖酸吸附作用

采用Fenton试剂对污泥进行预处理,将制成的污泥基活性炭(SBAC)作为环保材料应用于吸附治理环境水体中腐殖酸,研究了吸附过程中的理论问题。实验结果表明,Fenton试剂对污泥进行预处理可有效改善吸附材料的化学活性并提高污泥基活性炭(SBAC)的孔隙率(比表面积由原来的92.65m2/g增加至172.8m2/g),增大了材料的吸附容量;近中性水液中吸附容量较大,升高温度有利于吸附;298K,pH值=8时,污泥基活性炭对腐殖酸的最大吸附容量为89.63mg/g,大于市售颗粒活性炭和凹凸棒/活性炭;吸附过程符合Freundlich等温模型,对吸附动力学的拟合结果表明,该过程更符合Lagergren二级动力学方程;吸附过程吸热、熵值增加,常温下可自发进行。污泥基活性炭可用于吸附去除水体中腐殖酸。     

聚吡咯@剑麻纸浆复合材料对甲基橙的吸附性能

基于剑麻纸浆与吡咯通过原位聚合方法制备聚吡咯@剑麻纸浆(PPy@ SP)复合材料,研究了剑麻纸浆对聚吡咯的分散效果和PPy@ SP复合材料在溶液中对偶氮类有机阴离子染料甲基橙(MO)的吸附效果。采用偏光显微镜和扫描电镜观察发现,剑麻纸浆可以有效地解决聚吡咯团聚问题。PPy@ SP复合材料对MO染料的吸附依赖于溶液的pH值,pH等于5时吸附效果较好。通过对实验数据进行分析拟合,PPy@ SP对MO染料的吸附过程较好地符合伪二级动力学模型和Langmuir等温模型,298 K的最大吸附容量达到了245.98 mg/g。     

NaOH活化法制备高比表面积稻壳活性炭

以农业废弃物稻壳为原料,NaOH为活化剂,制备了中孔发达的高比表面活性炭,研究了碱炭比、活化温度对样品碘吸附值和亚甲基蓝吸附值的影响;采用SEM、TEM表征了活性炭的形貌,通过BET法计算了活性炭的比表面积,BJH方程计算出活性炭的孔径分布.结果表明,在碱炭比为3∶1、活化温度为750℃的工艺条件下制备的稻壳活性炭同时具有较高的碘吸附值和亚甲基蓝吸附值;稻壳活性炭比表面积高达2164m2/g,中孔含量达到63.67%,总孔容达到1.544mL/g.     

棉秸秆活性炭吸附水溶性有机污染物研究

以棉花秸秆为原材料,采用"炭化-活化"工艺制备了高活性活性炭。研究了活性炭对苯酚、苯胺和苯甲酸等3种芳香族有机污染物的吸附过程动力学及热力学;测定了不同温度下该活性炭对3种污染物的吸附等温线。研究结果表明棉秸秆活性炭对苯酚、苯胺和苯甲酸的吸附过程均符合Lagergren二级吸附动力学方程;表观吸附活化能分别为Ea(苯酚)=15.91kJ/mol、Ea(苯甲酸)=12.56kJ/mol、Ea(苯胺)=11.16kJ/mol;吸附过程为自发的放热熵减过程;吸附等温模型符合Freundlich等温式;棉秸秆活性炭对苯酚、苯胺和苯甲酸的静态饱和吸附容量分别为450、321和298mg/g。棉秸秆活性炭制备简便、成本低廉,对水溶性有机污染物去除效果较好,可用于芳香族有机污染物的吸附治理。     

TiO_2/SiO_2/rGO复合材料的制备及光催化性能探讨研究

制备了一种新型TiO_2/SiO_2/氧化还原石墨烯(TiO_2/SiO_2/rGO)三元复合材料,并对该复合材料的晶型结构、功能基团、元素化学性质、表面形貌和吸附效果进行了表征和分析,研究了其对阳离子染料[亚甲基蓝(MB)、罗丹明B(RhB)]与阴离子染料[甲基橙(MO)]的吸附降解效果,并比较了不同配比材料对MO的吸附降解作用。结果表明:TiO_2/SiO_2/rGO三元复合材料对不同染料都具有较高的光催化活性,其中对MO的光催化吸附降解效果更好。rGO∶(TiO_2/SiO_2)=1∶1(质量比)时,三元复合材料的光催化性能最佳,最大光催化吸附降解效率可达86%。     

膨胀石墨基炭/炭复合材料的制备及其苯酚吸附性能

以蔗糖为炭源,磷酸为活化剂制备出了膨胀石墨基炭/炭复合材料(EGCs).采用SEM和氮气吸附法对材料进行了表征.结果表明,复合材料保留了膨胀石墨的网络状孔隙结构,活性炭主要涂覆在膨胀石墨蠕虫二级孔的孔壁上,涂覆厚度在87nm左右.研究了磷酸/蔗糖比(Xp)、活化温度、活化时间对复合材料孔结构和比表面积的影响.在Xp=0.9、活化温度为350℃和活化时间为120min时所得的复合材料比表面积最高,达到1948m2/g,其对苯酚的吸附量为173.1mg/g,较同工艺制备的活性炭颗粒提高了24.8%.     

Enhanced hydrogen storage capacity of nanosized copper loaded active carbons treated under CO2

A kind of composites with nanosized Cu loaded on activated active carbons was prepared. The materials were characterized by X-ray diffraction (XRD) patterns, transmission electron microscope (TEM) and nitrogen adsorption. The highest surface area of 2746 m2/g was obtained for the optimized activated active carbon. TEM image and size distribution analyses show that the ball-like Cu(0) particles are dispersed homogeneously in the composites with diameters of 10-30 nm. The electrochemical hydrogen storage properties were determined and an optimized discharge capacity of 605.5 mAh/g was gotten, which corresponds to 2.24 wt% of hydrogen uptake capacity.     

Activated carbon/iron oxide composites for the removal of atrazine from aqueous medium

The adsorption features of activated carbon and the oxidation properties of iron oxides were combined in a composite to produce new materials for atrazine removal from aqueous medium. Activated carbon/iron oxide composites were prepared at 1/1 and 5/1 mass ratios and characterized with powder X-ray diffractometry (XRD), infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM) and nitrogen adsorption measurements. The adsorption and oxidation processes were evaluated in batch experiments, in order to monitor the atrazine removal capacity of these composites. The main iron oxide actually present in the composites was goethite (alpha-FeOOH). Impregnation with iron oxide reduced the surface area by its deposition in the activated carbon pores. However, a higher iron concentration promoted a higher oxidation rate, indicating that the efficiency of the oxidation reaction is related with the iron content and not with the pre-concentration of the contaminant on the carbon surface through adsorption process.     

全组分木质活性炭球的制备及其乙烯吸附性能研究

目的 制备全组分木质活性炭球,应用于乙烯吸附,筛选出乙烯吸附效果最好的活性炭球制备工艺。方法 以木材液化物为原料,探究不同的固化时间对制备的全组分木质活性炭球微观形貌的影响,利用场发射扫描电子显微镜观察其微观结构,通过氮气吸附-解析等温线计算样品孔径分布及其比表面积;使用气相色谱仪,结合乙烯吸附标准曲线,分析时间及吸附剂用量对4种活性炭球吸附乙烯性能的影响。结果 随着固化时间的增加,碳球表面趋于光滑、内部结构越来越致密,石墨化程度逐渐提高,比表面积和孔容逐渐减小。当固化时间为0.5 h时,比表面积高达2 073 m²/g,乙烯吸附量高达197.99 mg/g,约3 h达到吸附平衡。结论 全组分木质活性炭球能有效吸附乙烯气体,固化时间太长,活性炭球内部孔隙减少,不利于吸附乙烯气体。活性炭球孔容越大,乙烯吸附效果越好。     

氯化铜/活性炭复合电极的制备及性能的研究

以酚醛树脂为活性炭基体,采用化学掺杂法掺杂氯化铜,制备氯化铜／活性炭复合电极材料。通过物理吸附考察了金属氯化铜的存在下不同活化时间对金属复合活性炭孔径分布的影响,实验表明活化时间越长,比表面积越大,中孔含量越高。通过透射电镜和X射线衍射对复合电极的微观结构进行了研究,表明金属铜以纳米级均匀分散在活性炭中。通过比较活性炭电极和复合电极的电化学性能,说明掺杂金属铜可以有效提高比电容,并对充放电机理进行了探讨。     

ZnCl2活化茄子秸秆制备活性炭及表征

以茄子秸秆为原料、ZnCl2为活化剂制备活性炭。通过正交实验方法确定了制备活性炭的最佳工艺条件,采用低温氮气吸附、BET、Langmuir和BJH理论对其孔结构进行了表征,利用红外光谱分析样品的表面官能团,扫描电镜观察表面形貌。结果表明以茄杆活性炭的最佳工艺条件:浸渍比为2,浸渍时间为8h,活化温度为550℃,活化时间为60min,所得的活性炭的碘吸附值为1270.06mg/g,亚甲基蓝吸附值为17.4mL/g;BET和Langmuir比表面积分别为1649.615和1851.649m2/g,吸附总孔容为0.488cm3/g,吸附平均孔径为2.241nm。     

Novel carbon felt composites with pyrocarbon deposited on carbon fiber: Hierarchical microstructure for improved phenol-adsorption

Carbon felt composites were prepared by chemical vapor deposition (CVD) method using Ni(NO₃)₂ as a catalyst and methane as a pyrocarbon precursor. The pyrocarbon which has been deposited on fiber surface increased gradually with increase in deposition temperature. Besides, the surface of the deposited pyrocarbon was seen to contain many micropores. The phenol-adsorption capability evaluation of the composites showed that the adsorption equilibrium was achieved in 90 min, and the maximum adsorption quantity reached was 13.37 mg/g. The Langmuir isotherm model was preferred in fitting the adsorption data compared with the Freundilch isotherm model. The theoretical maximum adsorption was calculated to be 17.45 mg/g. At pH = 5, the adsorption quantity was a minimum of 10.66 mg/g. Moreover, the phenol-adsorption quantity increased with increasing deposition temperature. The adsorption quantity on carbon felt composites without pyrolytic carbon deposition was minimum, being 9.11 mg/g, while that of carbon fiber produced at 950°C reached the maximum of 13.37 mg/g.     

沙柳基磁性多孔炭的制备及其吸附亚甲基蓝性能研究

采用水热法原位改性沙柳生物炭制备磁性多孔炭复合材料,利用SEM、XRD、FT-IR、XPS和BET分别对多孔炭的形貌、结构表征,并研究磁性多孔炭吸附去除废水中亚甲基蓝性能。系列表征分析结果表明磁性复合材料表面疏松多孔,比表面积为63.01 m²/g,含有-COOH、-OH等丰富的官能团。在亚甲基蓝初始质量浓度为50 mg/L、初始pH值为11,投加量为2 g/L、25℃吸附120 min时,亚甲基蓝的吸附率可达88.52%,最大吸附量为218.08 mg/g;吸附过程与Langmuir吸附等温模型拟合较好,符合准二级吸附动力学模型。吸附以化学吸附为主,吸附稳定,无二次污染,吸附剂廉价易得,便于分离,是理想的亚甲蓝废水处理试剂。     

蔗渣活性炭二次活化制备及其吸附CO2性能研究

以蔗渣为原料, 以ZnCl₂为活化剂制备出活性炭AC, 并用KOH对活性炭AC进行二次活化制备活性炭KAC。用热重法测定材料的CO₂吸附脱附性能, 傅里叶红外光谱、氮气物理吸附-脱附和扫描电镜对样品进行表征。结果表明：KAC具有优异的CO₂吸附性能, 在60℃下其对CO₂吸附量可达3.45 mmol/g, 而AC的CO₂吸附量仅有1.79 mmol/g。KAC的CO₂吸附能力明显优于AC。循环吸附脱附的结果表明, 经过5次吸附-脱附, 材料的吸附量无显著变化, 表明材料具有良好的再生性能。傅里叶红外分析结果表明两种活性炭材料的特征峰基本一致, 活性炭表面官能团中羟基和羧基可以使活性炭表面的极性增大。氮气物理吸附-脱附和扫描电镜结果表明材料都具有发达的孔径结构, 但KAC的孔径结构比AC更发达, 因此其对CO₂的吸附能力也更强。